Każdego dnia naukowcy dostarczają nam nowych informacji na temat koronawirusa SARS-CoV-2 i wywoływanej przez niego choroby COVID-19. Wraz z rozwojem wiedzy rosną również nadzieje i oczekiwania – szczególnie te związane ze skutecznym leczeniem zakażeń SARS-CoV-2. Przypuszcza się, że istotną rolę w powrocie do zdrowia i ochronie przed ponowną infekcją odgrywają tzw. przeciwciała neutralizujące (NAbs).

Czym są przeciwciała neutralizujące?

Zadaniem przeciwciał neutralizujących jest bezpośrednie unieszkodliwienie zakaźnej cząstki wirusa i jego biologiczna neutralizacja. Aby przeciwciała neutralizujące mogły pełnić swoją funkcję, muszą występować w odpowiednim mianie i powinny być skierowane przeciwko konkretnym fragmentom wirusa. W przypadku SARS-CoV-2 skierowane są najczęściej przeciwko glikoproteinie tworzącej tzw. koronę wirusa, czyli białku S (spike). Białko S SARS-CoV-2 jest przetwarzane proteolitycznie na podjednostki S1 i S2. Podjednostka S2 wykazuje wyższy stopień homologii wśród koronawirusów niż S1. Według dostępnych badań przeciwciała klasy IgG przeciwko białku N oraz S2 odpowiadają za większość reakcji krzyżowych z innymi koronawirusami.

Czym są testy neutralizacji?

Testy neutralizacji pozwalają wykryć oraz ilościowo oznaczyć miano swoistych dla wirusa przeciwciał neutralizujących. Odpowiednio rozcieńczone surowice wraz z zawiesiną zawierającą określoną ilość cząstek wirusa podlegają wspólnej preinkubacji. Tak przygotowane próbki dodawane są następnie do hodowli komórek wrażliwych na konkretnego wirusa. W wyniku testu neutralizacji można określić, jakie jest najwyższe rozcieńczenie zawierającej przeciwciała surowicy, które może zneutralizować infekcję wirusową.

Znaczenie testów serologicznych w zwalczaniu pandemii

Testy neutralizacji przeprowadzone zostały m.in. w ramach badań seroepidemiologicznych oraz molekularnych obejmujących mieszkańców lokalnej populacji w jednym z niemieckich miast. Zostały one następnie skorelowane z klasycznymi testami serologicznymi.

Zbadano łącznie 919 osób spośród 1007 z 405 gospodarstw domowych. Infekcję SARS-CoV-2 potwierdzono u 15,5% lokalnej ludności. Jest to 5-krotnie więcej niż liczba oficjalnie zgłoszonych przypadków dla tej społeczności (3,1%). 22,2% wszystkich zakażonych osób przeszło infekcję bezobjawowo. U większości zakażonych obserwowano objawy grypopodobne, kaszel, utratę węchu i smaku.

Badania serologiczne w niemieckim miasteczku przeprowadzone zostały za pomocą testów EUROIMMUN Anty-SARS-CoV-2 ELISA w klasie IgA oraz IgG. 18,50% wszystkich uczestników badania otrzymało wynik dodatni w klasie IgA, 13,60% w klasie IgG. Ważną obserwacją była bardzo wysoka korelacja wyników badań serologicznych z testami neutralizacji. 91% osób, które otrzymały wyniki pozytywne w testach serologicznych (RATIO > 1,1), uzyskało również dodatni wynik w teście neutralizacji. W przypadku wyników granicznych (RATIO 0,8–1,1) 56% osób otrzymało wynik dodatni w testach neutralizacji.

Opisane wyniki badań jednoznacznie potwierdzają znaczenie badań serologicznych oraz słuszność stosowania izolacji społecznej w zwalczaniu pandemii COVID-19.

W badaniach tych do testu neutralizacji użyto wirusa SARS-CoV-2 wyizolowanego przez naukowców z Bonn z wymazu z gardła pobranego od pacjenta z Heinsbergu. Ze względów bezpieczeństwa do testów neutralizacji coraz częściej używa się obecnie tzw. pseudowirusów. Są one tak zmodyfikowane, aby imitowały konkretnego wirusa, a jednocześnie nie stanowiły dużego zagrożenia biologicznego. Z uwagi na wysoką patogenność oraz brak skutecznych szczepionek i środków terapeutycznych z „prawdziwym” SARS-CoV-2 należy pracować wyłącznie w warunkach bezpieczeństwa biologicznego na poziomie 3. Stanowi to duże ograniczenie dla firm i ośrodków naukowych zajmujących się opracowaniem szczepionek i innych rozwiązań terapeutycznych. Dzięki zastosowaniu pseudowirusów badania nad SARS-CoV-2 mogą być prowadzone w laboratoriach na poziomie bezpieczeństwa biologicznego 2.

Piśmiennictwo

1. Nie J. i wsp. Establishment and validation of a pseudovirus neutralization assay for SARS-CoV-2. Emerg Microbes Infect. [Online] 24 03 2020. [Zacytowano: 15 05 2020.] doi:10.1080/22221751.2020.1743767.
2. Streeck H. i wsp. Infection fatality rate of SARS-CoV-2 infection in a German community with a super-spreading event. medRxiv (Preprint). [Online] 08 05 2020. [Zacytowano: 15 05 2020.] https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.05.04.20090076v1.